Les évaluations internationales sur le niveau des élèves en mathématiques, appelées "TIMSS", doivent paraître ce mercredi à 10 heures. Tous les quatre ans, elles évaluent les enfants de CM1 et les adolescents de 4e, en maths et en sciences. Régulièrement, la France se classe parmi les plus mauvais pays de l’OCDE , tandis que Singapour truste les premières places… La recette miracle de cet État ultra-performant ? Une pratique très concrète des maths , dès la maternelle, avec de la manipulation d’objets pour réaliser des opérations. 

En France, des chercheurs du CNRS viennent tout juste d'expérimenter à grande échelle une méthode qui s’inspire en partie de celle de Singapour. Près de 1.000 élèves en grande section maternelle (issu d’un échantillon représentatif) l’ont testée l’an dernier dans les académies de Lille et de Lyon. Ce projet de recherche est porté par l’association "Agir pour l’école", en partenariat avec le ministère de l’Éducation nationale. Europe 1 vous dévoile en exclusivité les résultats de cette pédagogie prometteuse qui introduit des soustractions, des multiplications et même des divisions dès la classe de grande section maternelle. 

De l’image au calcul 

Cette méthode repose sur un objectif : introduire des calculs complexes de façon très progressive en grande section, à 5 ans donc, à l'aide d’images et d’objets. Ces représentations sont notamment visualisées par les élèves à l’aide d’une tablette numérique. 

"Ce qu'on va faire, c'est qu'on va d'abord travailler avec des quantités dessinées ou matérialisées par des objets", explique Marie-Line Gardes, enseignant-chercheur en didactique des mathématiques, associée au CNRS. Elle a piloté l’expérimentation avec le centre de recherche en neurosciences de Lyon. "Par exemple, j'ai trois oiseaux et quatre oiseaux, Combien j'ai d'oiseaux en tout ? L'ensemble des quantités sont représentées", détaille-t-elle. 

"Puis, on va passer par une phase où on va dire 'j'ai trois oiseaux et quatre oiseaux' et on va mettre un dessin d'oiseau, mais les quatre et les trois ne seront pas représentés", poursuit Marie-Line Gardes. "Et la toute dernière étape consiste à rentrer dans du calcul et à se demander combien ça fait trois plus quatre, sans l’aide d’images." 

Un nombre d’élèves en difficulté divisé par deux

Les résultats sont bluffants : après une formation des professeurs de quelques heures et dix semaines d’exercices, le nombre d'élèves en difficulté en maths d’une classe qui a participé au programme est divisé par deux par rapport à une classe normale. 

"En moyenne, les enfants ayant participé à cette expérimentation vont mieux réussir la résolution de problèmes que les autres élèves", reprend Marie-Line Gardes. "Notre idée, ce n'est pas d'utiliser les opérations comme ça, sans vraiment trop savoir ce qui se passe… L’objectif, c'est de redonner du sens aux calculs", conclut-elle. "Plus les élèves pourront être capables de comprendre ce qu'ils font, plus ils réussiront à résoudre des problèmes tels que ceux que l'on trouve dans les évaluations internationales ou nationales." 

La dernière étude internationale sur le niveau en maths des CM1 plaçait justement la France en dernière position de l’Union européenne. Les futurs programmes de mathématiques de l’Éducation nationale en primaire devraient s’inspirer de cette expérimentation prometteuse, à partir de la rentrée prochaine.